Инфракрасные системы «смотрящего» типа

МИКРОДИСПЛЕИ

В последние годы большое внимание уделяется разработке так называемых мик­родисплеев, состоящих из совокупности большого числа отдельных элементов разме­ром в десятки микрометров каждый. Такие микродисплеи базируются на жидкокри­сталлических элементах, органических светодиодах (ОСД), а также полупроводнико­вых светодиодах из нитридов III группы (Ш-1Ч[).

Наиболее распространены жидкокристаллические дисплеи, управляемые с помо­щью тонкопленочных транзисторов или КМОП-структур. Технология их изготовле­ния хорошо освоена, что позволяет достичь высокого разрешения при достаточно большом числе пикселов. Так, в 2003 г. фирма «Болу Согр.» объявила о выпуске от­ражательного ЖКД телевизионного формата 1920x1080 с размером экрана 19,8 мм и шагом пикселов 9 мкм. Дисплей обеспечивает контраст 3000:1 и более, его постоян­ная времени равна 5 мс.

Все большую конкуренцию ЖКД составляют микродисплеи на базе ОСД, которые в отличие от ЖКД не нуждаются в подсветке и поляризаций света, требуют меньших управляющих напряжений и мощности питания, обладают меньшей инерционностью и проще в изготовлении.

Для использования в ИКС, особенно малогабаритных, весьма перспективны 1ЕШ микродисплеи, представляющие собой многослойные полупроводниковые структуры на квантовых ямах. В [162] описаны конструкции на базе слоев кремния и магния, ле­гированных АЮаЫиСаЫ в сочетании с нелегированным активным слоем InGaN полу­проводника толщиной порядка 20 А. Эти конструкции представляют собой матрицу формата 10x10 светодиодов с размерами пикселов от 5 до 20 мкм и общим размером 0,5x0,5 мм. Управляющие напряжения с произвольной адресацией подаются через тон­копленочные омические биметаллические контакты (р-типа из никеля и «-типа из алю­миния и титана). Цвет свечения таких микродисплеев можно менять от фиолетового (390 нм) до зеленого (520 нм), варьируя содержание 1п в активном слое 1пСгаК Изо­тропное свечение элементов с сапфировой подложкой наблюдалось в широком угловом поле (до 100°).

Микродисплеи на базе нитридов III группы полупроводников, не требуя внешнего источника подсветки, как ЖКД, при меньших размерах и потребляемой мощности обеспечивают высокие яркость свечения, контраст и разрешение. Они способны рабо­тать в широком диапазоне температур, обладают высоким быстродействием и большим сроком службы. В сочетании с надлежащей оптикой (объективами и окулярами) они создают виртуальное поле изображений размером до 51 см, т. е. однотипное с размера­ми экранов телевизионных или компьютерных мониторов.

В табл. 11.7 приведены основные параметры микродисплеев этих трех типов [162].

В заключение отметим, что в последние годы произошел массовый переход с широ­ко используемых ранее кинескопных средств отображения информации на новые на ба­зе плоских мониторов. Удалось минимизировать габариты аппаратуры, исключить вредные излучения и уменьшить утомляемость операторов, связанную со строчной
разверткой изображения в кинескопах, а также повысить ресурс аппаратуры. Сегодня объем продаж плоских мониторов достигает миллиарды долларов, причем основная часть его приходится на СОИ на основе ЖКД, затем следуют плазменные панели и за­вершают СОИ на электролюминесцентных индикаторах. Разработкой и выпуском пло­ских мониторов за рубежом занимается свыше ста фирм. Ожидается, что при снижении стоимости микродисплеев на ОСД и микродисплеев, особенно цветных, они за­метно потеснят ЖКД на огромном рынке сбыта этих элементов (мобильные телефоны, приборные индикаторы и др.), объем которого в 2002 г. превысил 2 млрд долл.